Broeikasgassen zijn oorspronkelijk van nature voorkomende gassen in de atmosfeer. Door een deel van het zonlicht en van de door de aarde uitgestraalde warmte te absorberen, garanderen zij de voorwaarden voor het leven op onze planeet. Het broeikaseffect dat zij veroorzaken is dus een natuurlijk verschijnsel.
Maar de menselijke activiteiten hebben de concentratie van een aantal van deze gassen gevoelig doen toenemen en hebben ook een aantal synthetische stoffen in de atmosfeer gebracht, wat het natuurlijke broeikaseffect versterkt en de aarde doet opwarmen, met tal van nefaste gevolgen.
Niet alle broeikasgassen hebben eenzelfde 'opwarmend vermogen' (Global Warming Potential of GWP), dat het effect van dit gas gedurende een bepaalde periode weergeeft. CO₂ wordt hier als referentie genomen en kreeg dan ook de referentiewaarde 1 mee. Om de uitstoot van de verschillende gassen in eenzelfde eenheid uit te kunnen drukken en hun gezamenlijk effect te berekenen, worden de uitgestoten hoeveelheden omgerekend naar CO2-equivalenten gedurende een periode van 100 jaar (de referentieperiode gebruikt door het IPCC).
| broeikasgas | formule | opwarmend vermogen (GWP) |
|---|---|---|
| koolstofdioxide | CO₂ | 1 |
| methaan | CH₄ | 28 |
| lachgas of distikstofoxide | N₂O | 273 |
| zwavelhexafluoride | SF₆ | 25.200 |
| stikstoftrifluoride | NF₃ | 17.400 |
| gefluoreerde gassen | HFK, PFK, HFE, CFK, HCFK | 10 - 14.800 |
Bv. methaan heeft een opwarmend vermogen van 28: de uitstoot van 1 kg methaan heeft dus hetzelfde effect als 28 kg CO₂ (bron: AR6 en verordeningen (EU) 2024/590 en 2024/573).
Natuurlijke broeikasgassen
1. Waterdamp (H₂O)
- is het belangrijkste van nature aanwezige broeikasgas
- ontstaat door verdamping van water op het aardoppervlak
2. Koolstofdioxide (CO₂)
- ontstaat bij de natuurlijke afbraak van plantaardig of dierlijk materiaal, maar wordt tevens opgenomen door planten in de fotosynthese (omzetting van CO₂ en water tot suikers onder invloed van zonlicht)
- wordt in grote mate door menselijke activiteiten geproduceerd, voornamelijk bij:
- de opwekking van energie door verbranding van fossiele brandstoffen (steenkool, aardolie en aardgas),
- ontbossing, vooral in de tropen voor omschakeling naar landbouw (platbranden),
- industriële processen zoals de productie van cement en kalk,
- activiteiten in de petrochemie en de metaalnijverheid.
- de CO₂-concentratie is sinds 1750 met meer dan 45 % gestegen van 280 naar 411 ppm begin 2019 (ppm = parts per million - deeltjes per miljoen deeltjes) ! De uitstoot afkomstig van fossiele oorsprong is sinds 1990 gestegen van 22 naar 36 Gt CO₂/jaar (Gt = gigaton of miljard ton). Dit gas heeft van alle broeikasgassen het grootste aandeel in het broeikaseffect (meer dan 50%).
3. Methaan (CH₄)
- ontstaat bij de ontbinding van plantaardig materiaal in vochtige gebieden
- iets meer dan de helft van de totale uitstoot is afkomstig van menselijke activiteiten:
- de landbouw (in rijstvelden, door darmgisting bij herkauwers, het gebruik van mesthopen en drijfmest)
- de behandeling van huishoudelijk afval (storten en compostering)
- de exploitatie en distributie van aardgas (lekken, onvolledig of niet verbrand gas)
- de concentratie van methaan is sinds 1750 met zo’n 150% gestegen van 700 naar 1774 ppb in 2005 (ppb = parts per billion - deeltjes per miljard deeltjes) en is verantwoordelijk voor ongeveer 20% van het broeikaseffect. De methaanuitstoot is het afgelopen decennium redelijk stabiel gebleven.
- heeft een “opwarmend vermogen” (GWP = Global Warming Potential) dat 28 keer hoger is dan CO₂.
Methaan is een sterk broeikasgas, voornamelijk afkomstig van de afbraak van organisch materiaal
in de landbouw en in stortplaatsen, en van de ontginning en distributie van aardgas.
Europa is de enige regio waar de uitstoot in de loop van de laatste 20 jaar is gedaald.
4. Lachgas of distikstofoxide (N₂O)
- de uitstoot van lachgas door menselijke activiteiten is afkomstig van:
- de landbouw (het gebruik van stikstofhoudende meststoffen)
- de chemische industrie (bv. de productie van salpeterzuur)
- de verbranding van fossiele brandstoffen voor huisverwarming en transport
- de huidige concentratie is ongeveer 16% hoger dan in 1750 en is gestegen van 270 naar 319 ppb in 2005 (ppb = parts per billion - deeltjes per miljard deeltjes). Het gas is verantwoordelijk voor ongeveer 6% van het broeikaseffect
- heeft een “opwarmend vermogen” dat 273 keer hoger is dan CO₂ !
5. Ozon (O3)
- ozon is van nature aanwezig in de stratosfeer (op 10-15 km hoogte), waar het de planeet beschermt tegen schadelijke UV-straling. De verlaagde concentraties van ozon op deze hoogte (het zogenaamde “ozongat”) wordt veroorzaakt door ozonafbrekende stoffen van menselijke oorsprong, zoals een aantal gefluoreerde koolwaterstoffen (bv. drijfgassen uit spuitbussen).
- ozon wordt echter ook gevormd in de troposfeer (de menselijke leefomgeving) door een chemische reactie - onder invloed van sterk zonlicht - tussen stoffen afkomstig van luchtvervuiling. Ozon, een zeer reactief gas, is schadelijk voor de gezondheid, heeft een negatieve impact op de productie van landbouwgewassen enz.. Op deze hoogte veroorzaakt ozon een verhoogd broeikaseffect.
"Industriële" broeikasgassen
6. Gefluoreerde koolwaterstoffen (CFK’s, HCFK’s, HFE's, HFK’s, PFK’s)
- doen dienst als koelvloeistof (koelkasten en airco), solvent (o.m. voor de schoonmaak van elektronica), brandblusmiddel en worden gebruikt in de productie van aluminium en kunststofschuim
- absorberen heel sterk de infrarode straling en zijn scheikundig erg stabiel, waardoor ze een belangrijk aandeel in het broeikaseffect voor hun rekening nemen (de GWP’s variëren tussen 10 en 14.800);
- CFK’s en HCFK’s zijn verantwoordelijk voor de afbraak van de stratosferische ozon (op grote hoogte) en zijn of worden verboden door het Protocol van Montreal (1987). De vervangproducten (HFK’s) zijn niet schadelijk voor de stratosferische ozonlaag maar hebben wel een effect als broeikasgas;
7. Zwavelhexafluoride (SF₆)
- wordt gebruikt in transformatoren en dubbel glas (geluidsisolatie)
- ze worden in zeer kleine hoeveelheden geproduceerd, maar absorberen het infrarood zeer sterk (het “opwarmend vermogen” is 25.200 keer hoger is dan dat van CO₂) en zijn scheikundig zeer stabiel
8. Stikstoftrifluoride (NF₃)
- een kleurloos, geurloos, niet ontvlambaar maar toxisch gas
- wordt steeds meer gebruikt als industriële ontvetter in de productie van LCD-schermen en fotovoltaïsche cellen
- door zijn hoog “opwarmend vermogen” van 17.400 en de snelle groei van zijn industrieel gebruik (NF₃ vervangt steeds vaker SF₆), heeft zijn uitstoot een grotere impact dan oorspronkelijk gedacht.
